塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

塑料模具课程设计-塑料肥皂盒（共6篇）

篇1：塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

课程设计指导书

一、题目：

塑料肥皂盒 材料：PVC

二、明确设计任务，收集有关资料：

1、了解设计的任务、内容、要求和步骤，制定设计工作进度计划

2、将UG零件图转化为CAD平面图，并标好尺寸

3、查阅、收集有关的设计参考资料

4、了解所设计零件的用途、结构、性能，在整个产品中装配关系、技术要求、生产批量

5、塑胶厂车间的设备资料

6、模具制造技能和设备条件及可采用的模具标准情况

三、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括技术和经济两方面，在技术方面，根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模塑工艺要求；在经济方面，主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1、塑胶件的形状和尺寸：

塑胶件的形状和尺寸不同，对模塑工艺要求也不同。

2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：

塑胶件的尺寸精度和外观要求与模塑工艺方法、模具结构型式及制造精度等有关。

3、生产批量

生产批量的大小，直接影响模具的结构型式，一般大批量生产时，可选用一模多腔来提高生产率；小批量生产时，可采用单型腔模具等进行生产来降低模具的制造费用。

4、其它方面

在对塑胶件进行工艺分析时，除了考虑上诉因素外，还应分析塑胶件的厚度、塑料成型性能及模塑生产常见的制品缺陷问题对模塑工艺的影响。

四、确定成型方案及模具型式：

根据对塑胶零件的形状、尺寸、精度及表面质量要求的分析结果，确定所需的，模塑成型方案，制品的后加工、分型面的选择、型腔的数目和排列、成型零件的结构、浇注系统等。

五、工艺计算和设计

1、注射量计算：涉及到选择注射机的规格型号，一般应先进行计算。对于形状复杂不规则的制品，可以利用UG的“分析/质量属性”来计算质量。或者采用估算估计塑料的用量，及保证足够的塑料用量为原则。

2、浇注系统设计计算：这是设计注射模的第一步，只有完成注系统的设计后才能估算型腔压力、注射时间、校核锁模力，从而进一步校核所选择的注射机是否符合要求。浇注系统设计计算包括浇道布置、主流道和分流道断面尺寸计算、浇注系统压力降计算和型腔压力校核。

3、成型零件工作尺寸计算：主要有凹模和型芯径向尺寸高度尺寸，其最大值直接关系到模具尺寸大小，而工作尺寸的精度则直接影响到制品精度。为计算方便，凡孔类尺寸均及其最小尺寸作为公称尺寸，凡轴类尺寸均及最大尺寸作为公称尺寸；进行工作尺寸计算时应考虑塑料的收缩率和模具寿命等因素。

4、模具冷却与加热系统计算：冷却系统计算包括冷却时间和冷却参数计算。冷却参数包括冷却面积、冷却水空长度和孔数的计算及冷却水流动状态的校核和冷却水入口与出口处温差的校核。模具加热工艺计算主要是加热功率计算。

5、注射压力、锁模力和安装尺寸校核：模具初步设计完成后，还需校核所选择的注射机注射压力和锁模力能否满足塑料成型要求，校核模具外形尺寸可否方便安装，行程是否满足模塑成型及取件要求。

六、进行模具结构设计：

1、确定凹模尺寸：先计算凹模厚度，再根据厚度确定凹模周界尺寸，在确定凹模周界尺寸时要注意：第一，浇注系统的布置，特别是对于一模多腔的塑料模应仔细考虑模腔位置和浇道布置；第二，要考虑凹模上螺孔的布置位置；第三，主流道中心与模板的几何中心应重合；第四，凹模外形尺寸尽量按国家标准选取。

2、选择模架并确定其他模具零件的主要参数；在确定模架结构形式和定模、动模板的尺寸后，可根据定模、动模板的尺寸，从《塑料模国家标准》GB/T12555-1990和GB/T12556-1990中确定模架规格。待模架规格确定后即可确定主要塑模零件的规格参数。再查阅有关零件图表，就可以画装配图了。

七、画装配图

一般先画上主视图，再画侧视图和其他视图。由于注射机大多为卧式的，故注射模也常按安装位置画成卧式，画主视图最好从分型面开始向左右两个方向画比较方便。

1、主视图：绘制模具工作位置的剖面图

2、侧视图：一般情况下绘制定模部分视图

3、俯视图、局部剖视图等

4、列出零件明细表，注明材质和数量，凡标准件须注明规格

5、技术要求及说明，包括所选注射机设备型号，所选用的标准模架型号，模具闭合高度，模具间隙及其它要求。

八、绘制各非标准零件图

零件图上应注明全部尺寸、公差与配合、行位公差、表面粗糙度、所用材料、热处理方法及其它要求

九、编写技术文件

1、编写注射成型工艺卡片：根据塑料的成型特点，查阅有关资料，确定合理的注射成型工艺参数，并作成工艺卡片。

2、编写加工工艺过程卡片：选取两个重要模具成型零件，确定加工工艺路线，并作成加工工艺过程卡片

3、编写设计说明书

目

录

第 一 部分

产品的说明

第 二 部分

塑件分析

第 三 部分

注射机的型号和规格选择及校核

第 四 部分

型腔的数目决定及排布

第 五 部分

分型面的选择

第 六 部分

浇注系统的设计

第 七 部分

成型零件的工作尺寸计算及结构形式

第 八 部分

导柱导向机构的设置

第 九 部分

推出机构的设计

第 十 部分

温度调节系统的设置

第十一部分

模具的动作过程

第 一 部分

产品的说明

肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。此次设计的是肥皂盒底座，结构比较简单，但考虑的是其实用性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中间凸起的曲面，并在底座水平放置面处开了漏水孔。为了防止使用香皂后手滑，特别将肥皂盒侧面设计成了内凹的曲面。此次产品是在UG 6.0的辅助下完成的。产品图如下：

图一

零件实体图

第 二 部分

塑件的分析

PVC塑料

化学名称：聚氯乙烯

比重:1.38克/立方厘米 成型收缩率:0.6-1.5% 产品需要预热到70~90度，预热时间为4~6小时 成型温度：230~330℃成型特性：

1.无定形料,吸湿性小

2、流动性差，极易分解，特别在高温下与钢、铜金属接触更易分解，分解温度为200°C.分解时有腐蚀及刺激性气体

3、成型温度范围小，必须严格控制料温

4、用螺杆式注射机及直通喷嘴，孔径易大，以防死角滞料，滞料必须及时处理清除

5、模具浇注系统应粗短，浇口截面宜大，不得有死角滞料，模具应冷却，其表面应镀铬

第 三 部分

注射模是安装在注射机上的，规范进行必要的了解，以便设计出符合要求的模具，从模具设计角度考虑，好查阅注射机生产厂家提供的有关“注射机使用说明书”上标明的技术规范，因为即使同一规格的注射机，生产厂家不同，其技术规格也略有差异。

1、注射机的选用

选用注射机时，通常是以某塑件注射量的注射机型号，40~130秒

,但为了提高流动性，防止发生气泡则宜先干燥。

注射机的型号和规格选择及校核因此在设计注射模具时应该对注射机有关技术同时选定合适的注射机型号。需要了解注射机的主要技术规范。（或模具）实际需要的注射量初选某一公称 成型时间为

在设计模具时，最。

然后依次对该机型的公称注射压力、公称锁模力、模板行

程以及模具安装部分的尺寸一一进行校核。

以实际注射量初选某一公称注射量的注射机型号；为了保证正常的注射成型，模具每次需要的实际注射量应该小于某注射机的公称注射量，即：

V实V公

式子中，V实—实际塑件（包括浇注系统凝料）的总体积（cm3）。由UG分析/体测量，可得塑料盒的体积为19.60cm3，考虑到设计为2腔，加上浇注系统的冷凝料，选择XS—ZY—为500KN，最大注射面积为180mm。喷嘴圆弧半径为

2、注射压力的校核该项工作是校核所选注射机的公称压力射压力P0，其值一般为

3、锁模力的校核锁模力是指注射机的锁模机构对模具所施加的最大夹紧力，体充填模腔时，力必须大于该胀型力，即：F锁—注射机的额定锁模力（P分—模具型腔内塑料熔体平均压力（倍，通常取20A分—塑料和浇注系统在分型面上的投影面积之和（由UG分析∴ F而锁模力为

4、开模行程与推出机构的校核开模行程是指从模具中取出塑料所需要的最小开合距离，查阅塑料模设计手册的国产注射机技术规范及特性，60.其最大理论注射容量为130cm2.模具高度在12mm，喷嘴孔直径为

70～150MPa，通常要求

会沿锁模方向产生一个很大的胀型力。

F锁  F胀 = A N）；

40MPa。我们这里选P型可得投影面积为70cm锁  F胀 = A 分 ×= 80×200500KN，大于480KN

可以60cm3，注射压力为122MPa，锁模力200~300mm，最大开模行程4mm。

P能否满足塑件所成型时需要的注P> P0。我们这里选70MPa。

当高压的塑料熔为此，注射机的额定锁模分 × P型

MPa）；一般为注射压力的0.3～0.65。

mm2）

2，浇注系统的投影面积不超过10cm2

型

30=4.8×105（N），符合要求。

用H表示，它必须～=30MPa/面测量，P×

小于注射机移动模板的最大行程S。由于注射机的锁模机构不同，开模行程可按以下两种情况进行校核：一种是开模行程与模具厚度无关；二种是开模行程与模具厚度有关。我们这里选用的是开模行程与模具厚度无关，且是单分型面注射模具。

1、当开模行程与模具厚度无关时

这种情况主要是指锁模机构为液压-机械联合作用的注射机，其模板行程是由连杆机构的做大冲程决定的，而与模厚度是无关的。此情况又两种类型： ⑴ 对单分型面注射模，所需开模行程H为：

S  H = H1 + H2 +（5～10）mm 式中，H1—塑件推出距离（也可以作为凸模高度）（mm）； H2—包括浇注系统在内的塑高度（mm）； S —注射机移动板最大行程（mm）； H —所需要开模行程（mm）。而我们这里通过资料可得出（结构见图六）：

H = 15 + 95 + 8 = 118（mm）。

⑵ 对双分型面注射模，所需开模行程为：

S机  H = H1 + H2 + a +（5～10）mm 式中，a—中间板与定模的分开距离（mm）。

2、推出机构的校核

各种型号注射机的推出装置和最大推出距离各不同，设计模具时，推出机构应与注射机相适应，具体可查资料。

第 四 部分

分型面的选择

分型面是指分开模具取出塑件和浇注系统凝料的可分离的接触表面。一副模具根据需要可能有一个或两个以上的分型面，分型面可以是垂直于合模方向，也可以与合模方向平行或倾斜，我们在这里选用与合模方向倾斜。

1、分型面的形式：

分型面的形式与塑件几何形状、脱模方法、模具类型及排气条件、浇口形式等有关，我们常见的形式有如下五种：水平分型面、垂直分型面、斜分型面、阶梯分型面、曲线分型面。

2、分型面的选择原则：

a）、便于塑件脱模：

Ⅰ、在开模时尽量使塑件留在动模内

Ⅱ、应有利于侧面分型和抽芯

Ⅲ、应合理安排塑件在型腔中的方位； b）、考虑和保证塑件的外观不遭损坏

c）、尽力保证塑件尺寸的精度要求（如同心度等）d）、有利于排气

e）、尽量使模具加工方便

3、我们这里选择曲线分型面

图二

分型面

第 五 部分 型腔数目的决定及排布

1、型腔数目的确定：

为了使模具与注射机的生产能力的匹配，提高生产效率和经济性，并保证塑件体精度，模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种：a）、根据经济性能确定型腔数目； b）、根据注射机的额定锁模力确定型腔数目； c）、根据注射机的最大注射量确定型腔数目； d）、根据制品精度确定型腔数目。我们这里选用a），其计算过程如下：

我们设型腔数目为n，制品总件数为N，每一个型腔所需的模具费用为与型腔无关的模具费用为C０，每小时注射制品成型的加工费用为成型周期为t（min），则：

模具费用为XMnC1C0（元），注塑成型费用为XsN(yt60)（元），总成型加工费用为XXMXS，即

XN(yt60n)nC1为使总的成型加工费用最少，即令

dxd＝０，则有nN(yt60)(1n2)C1所以n＝Nyt60C。1对于高精度制品，由于型腔模具难以使各型腔的成型条件均匀，数目不超过４个，塑料件的精度为6级左右，以及模具制造成本、产效率的综合考虑，型腔数目初定为2腔，排布形式为矩形的平衡布局布局参见零件布局图）。

C0 ：

0 C1，y（元／h），制造难度和生（详细的

故通常推荐型腔

图三

型腔布局图

第 六 部分

浇注系统的设计

1、浇注系统的组成

图四

浇注系统的组成

所谓注射模的浇注系统是指从主流道的始端到型腔之间的熔体流动通道。其作用是使塑件熔体平稳而有序地充填到型腔中，以获得组织致密、外形轮廓清晰的塑件。因此，浇注系统十分重要。而浇注系统一般可分为普通浇注系统和无流道浇注系统两类。我们在这里选用普通浇注系统，它一般是由主流道、分流道、浇口和冷料穴四部分组成，如图四所示：

2、浇注系统各部件设计

A、主流道设计：

主流道是连接注射机喷嘴与分流道的一段通道，通常和注射机喷嘴在同一轴线上，断面为圆形，带有一定的锥度，其主要设计点为：

⑴ 主流道圆锥角α=2o～6o，对流动性差的塑件可取3 o～6o，内壁粗糙度为Ra0.63μm。

⑵主流道大端呈圆角，半径r=1～3mm，以减小料流转向过渡时的阻力。⑶在模具结构允许的情况下，主流道应尽可能短，一般小于60mm，过长则会影响熔体的顺利充型。⑷对小型模具可将主流道衬套与定位圈设计成整体式。将主流道衬套与定位圈设计成两个零件，定模座板采用H7/m6过渡配合，与定位圈的配合采用⑸主流道衬套一般选用B、冷料穴的设计冷料穴一般位于主流道对面的动模板上。其作用就是存放料流前峰的“冷料”，防止“冷料”进入型腔而形成接缝；此外，在开模时又能将主流道凝料从定模板中拉出。冷料穴的尺寸宜稍大于主流道大端的直径，长度约为主流道大端直径。冷料穴的形式有三种：一种是与推杆匹配的冷料穴；二种是与拉料杆匹配的冷料穴；种是无拉料杆的冷料穴。出杆匹配的倒锥形冷料穴，其结构如图五：— 定位圈3 — 推 C、分流道的设计分流道就是主流道与浇口之间的通道，的作用。多型腔模具必定设计分流道，要设置分流道。

①分流道的截面形状：通常分流道的断面形状有圆形、矩形、梯形、然后配合固定在模板上。T8、T10制造，热处理强度为三

—

— 单型腔大型腔塑件在使用多个点浇口时也

但在大多数情况下是主流道衬套与H9h9间隙配合。

52～56HRC。

图五 冷料穴

起分流和转向U形和

我们这里选用与推

冷料穴杆 动模板

一般开设在分型面上，六角形等。为了减少流道内的压力损失和传热损失，提高效率，我们这里就选用圆形分流道，如图六。因为圆形截面

分流道的效率是分流道中效率最高的，固选它。

②分流道的尺寸：因为各种塑料的流动性有差异，图六 圆形流道 所以可以根据塑料 的品种来粗略地估计分流道的直径，常用塑料的分流道直径推荐值如下表一。

但对于壁厚小于道直径：

式中，m道直径（mm）。对于黏度较大的塑料，可按上式算得的系数。我们这里取D`=1.2D=1.2×0.265 ③分流道的布置：分流道的布置取决于型腔的布局，两者相互影响。分流道的布置形式分平衡式与非平衡式两类，这里我们选用的是平衡式的布置方法。④分流道与浇口的连接：渡，有利于塑料熔体的流动及充填。D、浇口的设计：浇口是连接分流道与型腔之间的一段细短通道，它是浇注系统的关键部分。浇口的形状、位置和尺寸对塑件的质量影响很大。浇口的理想尺寸很难用理论公式计算，通常根据经验确定，取其下限，为分流道截面积的表面粗糙度Ra不低于浇口的结构形式很多，口、环形浇口、及薄片式浇口。而我们这里选用的是点浇口。简图如图七

3mm，质量在200g以下的塑料，可用此经验公式确定其流g）；L—分流道长度（m=60*1.05=63g，L=50mm。固分流道尺寸为√63×450=8（mm）。所以S=Л分流道与浇口的连接处应加工成斜面，然后在试模过程中逐步加以修正。～9%，截面形状常为矩形或圆形，浇口长度为0.4μm。

按照浇口的形状可以分为点浇口、mm）；D—分流 D值再乘以1.2~1.25的1.2D，即8*8/22×1.22=72.4（mm2）

并用圆弧过 一般浇口的截面积0.5～2mm，扇形浇口、盘形浇—流经分流道的塑料量（××3%

图七 点浇口

浇口的截面一般只取分流道截面积的3％～S=5％×浇口位置的选择直接影响到制品的质量问题，①浇口应开在能使型腔各个角落同时充满的位置。②浇口应设在制品壁厚较厚的部位，以利于补缩。③浇口的位置选择应有利于型腔中气体的排除。④浇口的位置应选择在能避免制品产生熔合纹的部位。⑤对于带细长型芯的模具，宜采用中心顶部进料方式，⑥浇口应设在不影响制品外观的部位。

⑦不要在制品承受弯曲载荷或冲击的部位设置浇口。

第 七 部分 成型零件的工作尺寸计算

凹模又称阴模，它是成型塑件外轮廓的零件。mm

29％，浇口的长度约为0.5mm～2mm，现在可算出我们需要的浇口面积s=3.9。

所以我们在开设浇口时应注意以下几点：

以避免型芯受冲击变形。

一、凹模的结构形式：根据需要有以下几种结构形式：

整体式凹模、组合式凹模、拼块组合式凹模，我们的产品属于小型制件，从各方面分析我们

可选用组合式凹模——整体嵌入式凹模。

整体嵌入式凹模：于小件一模多腔式模具，一般是将每个型腔单独加工后压入定模中。这种结构的凹模形状、尺寸一致性好，更换方便。凹模的外形通常是用带台阶的圆柱形，由台阶定位，以H7座板将其固定。其结构如图六所示：

m6过渡配合嵌入定模板，然后用定模板

二、凸模的结构设计

1、凸模的结构形式：

凸模（即型芯）是成型塑件内表面的成型零件，通常可非为整体式和组合式两种类型。我们根据凹模的结构形式选择组合式凸模——整体装配式凸模，它是将凸模单独加工后与动模板进行装配而成，如下图所示：

图八

型芯图

2、凹模的形状

图九

型腔图

三、成型零件的工作尺寸计算

现设制品的名义尺寸LS是最大尺寸，其公差按规定为负值“-Δ”； 凹模的名义尺寸LM是最小尺寸，其公差按规定为正值“+δZ”现由公式可得：

LM[LS(1S)0.5]Z0

式中，“Δ”前的系数（此处为0.5）可随制品的精度和尺寸变化，一般在0.5～0.75之间，ABS的收缩率S为0.005.制品偏差大则取小值，偏差小则取大值。Δ值由塑料模设计手册《公差数值表》可查基本尺寸为120mm时，其Δ值为0.68，基本尺寸为70mm时，其Δ值为0.52,基本尺寸为15mm时Δ为0.24.（这里塑料件的精度取5级）

固可由以上公式算出其尺寸：

A、型腔尺寸计算：

DM1[LS1(1S)0.5]Z0

+0.14=[120（1+0.005）-0.5*0.68]+0.2*0.68= 120.26

（mm）

DM2[LS2(1S)0.5]Z

0 = [70(1+0.005)-0.5*0.52]DM3[LZS3(1S)0.5] 0=[15(1+0.005)-0.5*0.24]=15.0+0.04(mm)

、型芯尺寸的计算

设塑件内型腔尺寸为ls，公差为正值“lM2mm。因此相应的尺寸上减去116mm的为dM1[dS11S0.5]0

Z=[116(1+0.005)+0.5*0.68]-0.14mm dM2[dS11S0.5]0

Z=[66(1+0.005)+0.5*0.52]=66.6-0.10mm

+0.2*0.52=70.1

4+0.2*0.24

[lS1S0.68，+0.10

mm

+Δ”，制造公差为负值“0.5]0

Z4mm或者2mm。的为0.52，13mm的为0.24.B-δZ”，经过与上面凹模径向尺寸相似推理，可得：

由于我们塑料件的厚度为Δ值的取值分别为。基本尺寸为66mm-0.2*0.68 =116.92-0.2*0.52

dM3[dS11S0.5]0Z

=[13(1+0.005)+0.5*0.24]-0.2*0.24 =13.185-0.04mm C、型腔壁厚和底板厚度计算

在注射成型过程中，型腔主要承受塑料熔体的压力，因此模具型腔应该具有足够的强度和刚度。如果型腔壁厚和底板的厚度不够，当型腔中产生的内应力超过型腔材料本身的许用应力时，型腔将导致塑性变形，甚至开裂。与此同时，若刚度不足将导致过大的弹性变形，从而产生型腔向外膨胀或溢料间隙。因此，有必要对型腔进行强度和刚度的计算，尤其是对大型塑件。但我们这里的塑件较小，故不需要对型腔壁厚和底板厚度进行计算，大致得体即可。

第 八 部分 导柱导向机构的设计

为了保证注射模准确合模和开模，在注射模中必须设置导向机构。导向机构的作用是导向、定位以及承受一定的侧向压力。

导向机构的形式主要有导柱导向和锥面定位两种，我们这里选取导柱导向机构，其结构如图十：

我们在设计此机构的同时还应注意以下几点：

⑴、导柱应合理地均布在模具分型面的四周，导柱中心至模具外缘应有足够的距离，以保证模具的强度。

⑵、导柱的长度应比型芯（凸模）端

面的高度高出6～8mm（图十），以免型 图十 导向机构

芯进入凹模时与凹模相碰而损坏。⑶、导柱和导套应有足够的耐磨度和强度。

⑷、为了使导柱能顺利地进入导套、导柱端部应做成锥形或半球形，导套的前端也应该倒角。

⑸、导柱的设置应根据需要而决定装配方式。

⑹、一般导柱滑动部分的配合形式按H8/f8，导柱和导套固定部分配合按H7/k6，导套外径的配合按H7/k6。

⑺、一般应在动模座板与推板之间设置导柱和导套，以保证推出机构的正常运动。

⑻、导柱的直径应根据模具大小而决定，可

参考准模架数据选取。

第 九 部分 脱模机构的设计

1、何为脱模机构

在注射成型的每一循环中，都必须使塑件从模具型腔中或型芯上脱出，模具中这种出塑件的机构称为脱模机构。

2、脱模机构的分类及选用

脱模机构的分类分多，我们采用的是混合分类中的一种：推杆一次脱模机构，因为此机构是最简单、最为常用的一种，具有制造简单、更换方便、推出效果好等优点，在生产实践中比较实用和直观。所谓一次脱模就是指在脱模过程中，推杆就需要一次动作，就能完成塑件脱模的机构。它通常包括推杆脱模机构、推管脱模机构、脱模板脱模机构、推块脱模机构、多元联合脱模机构和气动脱模机构等。

3、脱模机构的设计原则

设计脱模机构时，应遵循以下原则：

（1）结构可靠：机械的运动准确、可靠、灵活，并有足够的刚度和强度。（2）保证塑件不变形、不损坏。（3）保证塑件外观良好。

（4）尽量使塑件留在动模一边，以便借助于开模力驱动脱模装置，完成脱模动作。

4、推杆的结构形式及形状

因制品的几何形状及型腔结构等的不同，所用推杆的截面形状也不尽相同，常用推杆的截面形状为圆形。推杆又可分为普通推杆与成型推杆两种，选用普通推杆。其结构形式见图十一。

5、推杆的固定方式（图十二）

图十一 推杆

第 十 部分 温度调节系统的设计

我们这里

图十二 推杆固定

1、冷却系统设计

塑料在成型过程中，模具温度会直接影响到塑料的充模、定型、成型周期和塑件质量。所以，我们在模具上需要设置温度调节系统以到达理想的温度要求。

一般注射模内的塑料熔体温度为200℃左右，而塑件从模具型腔中取出时其温度在60℃以下。所以热塑性塑料在注射成型后，必须对模具进行有效的冷却，以便使塑件可靠冷却定型并迅速脱模，提高塑件定型质量和生产效率。对于熔融黏度低、流动性比较好的塑料，如聚丙烯、有机玻璃等等，当塑件是小型薄壁时，如我们的塑件，则模具可简单进行冷却或者可利用自然冷却不设冷却系统；当塑件是大型的制品时，则需要对模具进行人工冷却，以

2、冷却时间的确定

在注射过程中，塑件的冷却时间，通常是指塑料熔体从充满模具型腔起到可以开模取出塑件时止的这一段时间。这一时间标准常以制品已充分固化定型而且具有一定的强度和刚度为准，这段冷却时间一般约占整个注射生产周期的80%。因为我们所需要的塑件比较薄，固用此公式：

s24TsTmt2ln[] TeTm

式中，a — 塑料热扩散系数（m2/s）； S — 制品壁厚（mm）； 现我们根据已知条件知道PP的TS=260℃，TM=60℃，TE=100℃，而塑件的厚度为2mm：

22426060ln[] ∴ t24100602.410 =4.5s

3、冷却系统设计原则

①、尽量保证塑件收缩均匀，维持模具的热平衡

②、冷却水孔的数量越多，孔径越大，则对塑件的冷却效果越均匀。③、尽可能使冷却水孔至型腔表面的距离相等。④、浇口处加强冷却。

⑤、应降低进水与出水的温差。⑥、合理选择冷却水道的形式。⑦、合理确定冷却水管接头位置。

⑧、冷却系统的水道尽量避免与模具上其他机构发生干涉现象。

⑨、冷却水管进出接头应埋入模板内，以免模具在搬运过程中造成损坏。

4、冷却系统的结构形式

根据塑料制品形状及其所需的冷却效果，冷却回路可分为直通式、圆周式、多级式、螺旋线式、喷射式、隔板式等，同时还可以互相配合，构成各种冷却回路。其基本形式有六种，我们这里选用的是简单流道式。

简单流道式即通过在模具上直接打孔，并通过以冷却水而进行冷却，是生产中最常用的一种形式。其结构如图十三：

图 十三

冷却系统

5、冷却系统的计算

由塑料成型工艺及模具设计查阅可得，ABS的单位质量成型时放出的热量为

300KJ~400KJ/Kg。放出热量为60*1.05/1000*350KJ=22.05KJ 其中，1/3的热量被凹模带走，2/3由型芯带去。

第 十一 部分 模具动作过程

随着动模部分的开模，拉料杆5将塑件及冷凝料从型芯板10上拉出，顶杆7将塑料件和冷凝料从型腔板12中顶出。随着动模机构后移，将塑料件完全顶出。合模时，在导柱23和导套1的作用下将完全合模，进入下一次浇注。

篇2：塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

班级：姓名：学号：

模具143

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项目一

肥皂盒盖注射模具设计与制造

（两板模）

任务1-1：接受任务书 成型塑件任务书

成型塑件任务书由设计者提出内容如下：（1）经过审签正规的塑件产品图纸，并注明塑件的牌号、透明度等。（2）塑件说明书或技术要求。（3）生产批量。（4）塑件样品。

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图1 产品图

图2产品实物图

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模具设计任务书 订货单位地址 常州市新北区18号 常州华威模具公司 常州市新北区18号 肥皂盒盖 PC 1.0～2.5% 白色 21.84 g 94.06㎝² 250㎝³ 1800KN Φ40 350 200 Φ125 R18 Φ4 图3 模具设计任务书

构模具交期 2015年11月1日 常州华威模具公司 100,000RMB 单分型面 2 √ 侧浇口 1.8×0.6 订货单位其它使用单位 模具价格 模具结构形式 每模穴数 分模面 推杆 订货单位名称 交货地点 名称 提供条件 制品使用材料名称 成型收缩率 色调 透明性 色别 制品单件重量 制品投影面积 注塑机制造商 注射量 锁模力 模顶出方式推板（型芯外）推管 压缩空气 并用 注塑机 具 主流道 其它 方式 形式 喷嘴方式 型式 导杠间距 横向 纵向 要顶出孔孔径 模具厚度 最大 最小 结浇口 侧向分型抽芯 种类、位置 形状、尺寸 种类 脱模方式 定位孔孔径 喷嘴孔径 喷嘴圆弧 加热冷却方式 有无特种加工 是否电镀 主要材料 3

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1.塑件的工艺性

（1）塑料

品种：聚丙烯（PP）颜色：白色

基本特性：聚丙烯无色、无味、无毒。外观似聚乙烯，但比聚乙烯更透明。密度仅为0.9～0.91g/㎝³。它不吸水，光泽好，易着色。定向拉伸后聚丙烯可制作铰链，有特别高的抗弯曲、疲劳强度。聚丙烯的熔点为164～170℃，耐热性好，能在100℃以上的温度下进行消毒灭菌，其最高使用温度可达到1050℃。最低使用温度-15℃，低于-35℃时会脆裂。因不吸水，聚丙烯的绝缘温度性能不受湿度影响。但在氧、人、光的作用下极易降解、老化，所以必须加入防老化剂。

成型特点：成型收缩范围大，易发生缩孔、凹痕及变形；聚丙烯热容量大，注射成型模具必须设计能充分进行冷却的冷却回路；聚丙烯成型的适宜模温为80℃左右，不低于50℃，否则会造成成型塑件表面光泽差或产生熔接痕等缺陷。但温度过高会产生翘曲变形。

（2）塑件尺寸精度

尺寸精度：此塑件所有未住尺寸按标准GB/T14486-1993Z中的MT5级精度。

表面质量：表面不得有气孔、条纹、凹痕、变色等缺陷。表面粗糙度去Ra1.6

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结构工艺性：此塑件为矩形塑件，总体尺寸125×78×25，属于小型塑件。壁厚为均匀1.5㎜，大于最小厚度要求0.8㎜。侧壁拔模斜度为零，有8㎜>5㎜,必须增加30′的拔模斜度，才可以顺利脱模。该塑件不存在倒扣等结构。

塑件定顶面内圆角R11，外圆角R12，可以提高模具强度、改善流体的流动情况和便于脱模。

图4 壁厚分析 图5 拔模分析

通过以上分析可知，此塑件可以采用注射成型生产。因为产量是100000件，属于大批量生产，采用注射成型具有较高的经济效益。

2.注射机的选择

（1）计算塑件的体积、质量

测得塑件的体积V=24301.8990㎜³≈24㎝³，聚丙烯（PP）的密度0.9～0.91g/㎝³,则质量M≈21.84g。

（2）确定模具型腔数量

塑件的生产批量为100000件，属于大批量生产，盒盖塑件（PP材料）精度为MT5级，属于低精度，因此应该采用一模多腔，为使模具紧凑，确定型腔数目为一模两腔。

（3）选择注射机

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根据公式Vmax≥（n·Vs+V）/K 式中Vmax―――注射机的最大注射量（㎝³）

n―――型腔数量

Vs―――塑件体积（㎝³）

Vj―――浇注系统宁凝料体积（㎝³）

K―――注射机最大注射量利用系数，一般取K=0.8 已知n=2，Vs=24㎝³，估计Vj=6㎝³ 则Vmax≥（2×24+6）/0.8 ≈67.5㎝³

查注射机规格表，初步选择注射机XS-ZY-125 明确注射机的规格参数：

最大注射量125㎝³ 注射压力120MPa 最大开模行程300㎜ 模板尺寸428㎜×458㎜ 锁模力900KN 模具厚度 最大300㎜、最小200㎜ 拉杆空间260㎜×290㎜

喷嘴尺寸 圆弧半径R12㎜、孔直径Φ4㎜ 定位孔直径Φ100㎜

顶出形式 两侧顶出，孔径Φ22㎜，孔距230㎜。

（4）制定注射成形工艺参数

查表，聚丙烯（PP）的注射成形工艺参数如下：

温度（℃）

喷嘴温度170～190 料筒温度 段190～200，中段200～220，后段160～170 模具温度40～80 压力（MPa）

注射压力70～120 保压压力50～60

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时间（S）

注射时间0～5 保压时间20～60 冷却时间15～50 成形周期40～120 3.模具结构设计

（1）分型面的选择

首先确定模具的开模方向为模具的轴线方向，根据分型面应该选择在塑件最大轮廓处、满足塑件外观要求等原则，所以此塑件的分型面应该选在肥皂盒盖的地面处，如图6所示

图6 分型面

（2）型腔布局

采用一模两腔结构，型腔间隔约30㎜。

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图7（3）确定模具总体结构类型

由于塑件结构比较简单，表面不得有气孔、熔接痕、飞边等注塑缺陷。为了使注塑方便，优先选用两板模结构。

（4）成新零件设计

A.结构设计

型腔与型芯的结构形式有两种基本形式，即为整体式与组合式。考虑大批量生产，优先使用模具钢，为了节省贵重钢材，型腔与型芯应该优先选用组合式结构。此外，组合式结构还可以减少热处理变形、利于排气、便于模具的维修。

型芯结构简单，选择不通式，结构形式见图8。型腔结构简单，选择不通式，结构形式见图9。

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图8 型芯

图9 型腔

B.工作尺寸计算

按公式LM=LS(1+S)计算。

查表可知聚丙烯（PP）的收缩率Smin=1.0％,Smax=2.5％，则其平均收缩率

S=(Smax+Smin)/2 =(2.5％+1.0％)/2 =1.75％

CAD中放大缩水1.0175 C.平面尺寸的确定

查表，型腔到模仁边的距离a最小为25～30㎜，取a=30。型腔之间的距离b≥a/2，一般取12～20㎜，由于型腔之间布置有流道，b可取25～30㎜，一般取30㎜。

模仁尺寸B0×L0，B0=2a+w=2×30+125=185，L0=2a+b+2×l=2×30+30+2×78=246，取整为B0=190，L0=250（5）选择模架

①确定模架组合形式

采用侧浇口，所以选择大水口模架。采用推板推出机构，动模无支承

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板，则应选择DI型。

②计算模架模板周界

查表，由B0=190,取Bk=65，Lk=50 则长度L=L0+2Lk=250+2×50=350，宽度B=B0+2Bk=190+2×65=320 ③选取标准的模架模板

取标准模架尺寸B×L=300×350 ④高度尺寸的确定

A板 定模板，用来嵌入型腔镶快，采用不通式，则A板的厚度=型腔深度+型腔背后厚度+A板开框背后厚度=25+35+25=90。标准化取A板厚度HA=90。

B板 动模板，用来嵌入型腔镶快，采用不通式，则B板的厚度=型芯嵌入深度+B板开框背后厚度=35+45=80。标准化取B板厚度HB=80。C板 垫块，形成推出机构的移动空间，B×L=330×350标准模架对应的C板厚度HC=90㎜。

⑤选定模架

LKM DI-3035-A90B80C90如图10所示。

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图10 标准模架

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⑥检验模架与注射机的关系

模具外形尺寸350×350，注射机拉杆空间290×260，350＞290，不合适。因此，应选用大一点型号的注射机，选择XS-ZY-250，其规格参数如下：

最大注射量 250㎝³； 注射压力130MPa； 最大开模行程500㎜； 模板尺寸520㎜×598㎜； 锁模力1800KN；

模具厚度最大350㎜、最小200㎜； 拉杆空间448㎜×370㎜；

喷嘴尺寸圆弧半径R18㎜、孔直径φ4㎜； 定位孔直径φ125㎜；

顶出形式中心顶出；两侧顶出，孔径Φ40㎜，孔距280㎜。注射机拉杆空间448×370,350＜448，适合。

最大模具厚度350＞模具厚度341＞最小模具厚度200，合理。开模行程=23.5+25+10=58.5＜最大开合模行程500，合理。

（6）浇注系统

型腔布局为一模两腔，塑件结构简单，因此，采用简单而常用的浇口形式侧浇口。浇注系统组成为主流道、分流道、浇口。

主流道

圆锥形，锥角a=3°，表面粗糙度Ra0.63μm。主流道进口端直径D1=4.5，长度L有装配决定，完整尺寸见附录浇口套零件图。设计成浇口套形式，节约优质钢材，便于拆卸和更换。如图11所示。

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图11 主流道

分流道

选择常用的半圆形截面分流道，尺寸R3。

浇口

采用侧浇口，查表《矩形侧浇口基本尺寸》，已知材料为聚丙烯（PP），塑件壁厚1.5㎜，塑件简单，则浇口厚度h=（0.6～0.8）㎜，取h=0.6㎜。宽度b=（3～10）h，取b=3h=3×0.6=1.8㎜。长度L=（0.7～2）㎜，取L=1㎜。

图12 浇口

完整的浇注系统结构见图13

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图13 浇注系统

（7）推出机构

采用推板推出机构，其优点是作用面积大，推出力大，脱模力均匀，运动平稳，塑件上无推出痕迹。

注意事项：

1、导柱长度要足够，以保证推出模具时推板留在模具上。

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2、推板与型芯的间隙为0.2㎜，不会擦伤型芯，锥面配合，起到辅助定位作用，也可以防止推板因偏心而溢料。

3、由于塑件高度较小型腔深度不是很大，且非软质塑料，不易形成真空，因此不必设置引气装置。

（8）温度调节系统

注射模的温度对塑料熔体的冲模流动、固化定形、生产效率以及塑件的形状和尺寸精度都有重要的影响，因此应设置冷却系统。由于塑件小型（21.84g）、薄壁（1.5㎜）塑件，且成型工艺对模温要求不高，也可采用自然冷却。

此模具设计中采用人工冷却，冷却系统设计如图14所示。

图14 型腔冷却水路

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图15型芯冷却水路

（9）排气系统

由于此模具属于中小型模具，且模具结构较为简单，可利用模具分型面和模具零件间的配合间隙自然地排气，间隙通常为0.02～0.03㎜，不必设排气槽。

4.注射机的校核

（1）最大注射量

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已知Vs+Vj=24×2+1.5=25.5，Vmax=250，K取0.8，则KVmax≥Vj+Vs,适合。

（2）注射压力

已知P注=70～120,P公=130MPa则P公≥P注，适合。

（3）锁模力

已知Pq=10～20MPa，A分=18062㎜² F锁=1800KN 则PqA分=20×18062=361240N=361KN 显然F锁﹥PqA分，适合。

（4）安装部分尺寸

喷嘴圆弧半径R18＜浇口套圆弧半径R20 喷嘴孔直径Φ4＜主流道小端直径Φ4.5 定位孔直径Φ125=定位圈外径125 拉杆空间370×448，模具外形350×350，350＜370 最小模厚200＜模具厚度341＜最大模厚350（5）开模行程

开模行程=23.5+25+10=58.5 最大开合模行程500 则最大开模行程＞开模行程，适合。

（6）顶出形式

两侧顶出，孔径Φ40㎜，孔距280㎜。

5.装配图零件图

(1)装配图

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图16装配图

(2)零件图

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图17 顶板

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图18 母模板

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图19 型芯

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图20 推板

图21 公模板

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图22 底板

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图23唧嘴

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图24 复位杆

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图25 拉料杆

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篇3：塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

传统的《塑料模具设计》课程内容偏重理论教学,所培养出来的模具专业的学生大多动手能力低下,企业认可度差。学生学完该门课程后,往往感到茫然,只记忆了一些基本概念、原则等条条框框的内容,对教学内容一知半解,难以做到学以致用,解决实际问题能力差。只有在后续教学环节如课程设计、毕业实践或工学结合进行以后,学生才对所学课程内容的用途略有认识。

按照传统教学,教师的任务是讲解教科书,忽略学生的主动性,学生只是被动的接受者,容易导致理论与实际相脱节,忽视对学生实践能力的培养。同时,课程的教学目标与现实产生严重的偏离,而且内容偏多偏难、要求偏高。因此,对于传统课程进行教学改革已迫在眉睫。笔者针对《塑料模具设计》课程的特点,经过多年的探索与实践,逐步形成“按模具设计流程为导向,以能力培养为核心”的课程教学模式。

二、“以模具设计流程为导向,以能力培养为核心”教学模式的构建

1. 课程改革的指导思想

人们在长期的社会实践过程中已经积累、总结了大量规律与规则。我们不仅要关注对这些专门职业知识的习得,更重要的是要在工作过程中学会应用,使知识、技能和能力紧密相连。知识的学习与掌握为学生技能的形成和能力的发展奠定了坚实的基础。而能力只有在反复的实践过程中内化、提高和强化。纯粹的知识不是职业能力,纯粹的工作任务也不是职业能力,只有当知识与工作任务相结合,当个体能富有智慧地完成工作任务时,才能说他具备了职业能力。所以说职业能力成长不是简单的“从不知道到知道”的知识学习和积累过程,而是“从完成简单工作任务到完成复杂工作任务”的能力发展过程。

按照这种思路,我们构建了“按模具设计流程为导向,以能力培养为核心”的塑料模具设计课程教学模式。鉴于塑料模具设计具有鲜明的过程性:从产品分析、成型工艺分析、模具结构设计到模具的安装调试;从任务提出到成果检验,整个工作过程清晰、明了。整个课程的开发以工作过程系统化为理论依据,按照模具设计流程重新构建课程内容,将模具设计工作过程中知识与模具设计流程相结合。在知识与模具设计的各个环节之间建立联系,以职业情境中的实际问题为中心,以模具设计流程组织课程内容,引导学生在完成模具设计的过程中,主动建构自己的职业知识和职业技能,培养应用能力和解决问题的能力,提升学生的职业能力。

2. 模具设计流程的构建

通过广泛调研,一般企业模具设计制造流程为:(1)由客户提供产品或由设计所提供2D制品结构图纸;(2)制品结构图纸经模具生产工程师进行加工工艺可行性评审;(3)对通过加工工艺评审的制品进行模具2D结构设计;(4)对模具2D结构进行评审;(5)模具报价和材料定购;(6)模具3D结构设计;(7)绘制模具加工图;(8)进行加工(钳工加工、CNC数控加工、EDM电加工和其他各项工作);(9)模具配模、总配、抛光;(10)试模、修模、验收、交模。

通过邀请行业实践专家和课程专家,与众多院校资深教师一起对上述企业真实的工作流程进行分析、归类:(1)、(2)属塑料成型工艺设计内容,考虑到学生处于职业成长模式的最底端(初学者),应加入塑料原料、塑料成型方式方面的训练;(3)、(4)、(5)属模具结构设计,是该课程的核心内容,我们对该部分内容进行了细化。由于模具结构设计之前首先要确定成型设备、设计浇注系统、确定分型面及模架类型,因此,我们将该部分内容列入“设计初步”。将成型零件设计、调温系统设计、推出机构设计、侧向分型抽芯机构设计列入“模具结构设计”。由于调温系统设计的合理与否对于塑件质量的影响非常重要,将调温系统设计内容调整到推出机构设计教学内容之前;(6)、(7)、(8)属模具制造学习领域内容;(9)、(10)可以检验设计成果。最终构建出如表1所示的塑料模具设计流程。

三、《塑料模具设计》课程改革实施方案

课程教学安排在4、5二个学期,第4学期安排项目1——塑料模具的基本技能训练(简单二板式模具设计)、在期末安排“工学结合”实习;第5学期安排项目2——强化训练(三板式模具设计)和项目3——综合训练(复杂模具设计),以及拓展模块(含塑料成型新技术)。同时,在强化过程中安排模具制造工考工训练和毕业综合实训环节。塑料模具设计课程教学实施安排如表2,实现工学交替、能力递进。

本课程单元内容安排是通过典型的活动项目,由教师提出要求或示范,组织学生进行活动,注重“教”、“学”与“做”的互动,以掌握课程的职业能力。每个项目、任务后都安排相应的习题和训练题。安排“习题”旨在了解学生对基本知识的掌握,训练学生运用知识点解决实际问题的能力。

由于课程内容按照模具设计的流程进行,在开始学习本课程时,由学生自主选定或老师指定一个“塑件”,每学习完一个任务,课后完成针对选定“塑件”相应的模具设计训练任务,这样当课程学习完成之后,学生同时完成自己选定“塑件”的模具设计,达到“学一点、用一点、会一点”的教学要求。

四、教育手段与方法的改革

1. 项目教学、任务驱动教学贯彻整个教学进程

项目教学法是指师生通过共同实施一个完善的项目工作而进行的教学活动,以培养学生的自主学习能力、实践能力和创新能力为基本价值取向,可使课堂教学气氛更加活跃,若运用得当,将会很大程度地调动学生的主观能动性和学习兴趣。在塑料模具设计课程教学的整个过程中,从企业提取众多典型模具案例,经过再次加工,使其具有典型性、通用性。项目安排由浅入深、从简单到复杂、从单项到综合。项目实施过程覆盖塑料模具设计所需要所有知识点、技能及设计经验,在对项目进行反复训练的过程中使学生的能力得以提高。

按照“任务驱动”的课程单元内容模式如图1所示:从直观实例开始,明确任务→学习相关知识→工作任务实施→总结归纳→强化训练→思考及作业。将知识的学习和工作任务的完成联系起来,根据工作任务学习知识,利用知识完成任务,同时在强化训练环节利用系统知识优化任务,提高任务完成的效率和质量,培养和提升学生的职业能力。

2. 突出以学生为主体的教学方法

在任务实施过程中,对重点、难点和疑点内容,采用“启发式”——即提出问题逐渐引导学生获得答案和“讨论式”——即给出问题让学生通过讨论主动获取答案的问题教学法,使学生在教学过程中处于主动地位,使学生跟着教师的思路,积极主动地思考、分析问题,最终解决问题。鼓励“学生参与教学”,尝试“学生上讲台”讲课活动,例如,让学生上讲台,讲出自己所构思模具结构的工作原理、动作过程、设计思路等,学生间相互点评,提出改进方案,这将激发学生的兴趣,使“教”与“学”相长。

3. 课程教学内容与其它教学环节紧密结合

课程教学内容安排按模具设计流程中进行。在第一轮训练——盒类容器注射模具设计(简单二板式)结束之后,安排16周的“工学结合”实践环节,学生直接参与企业生产,进一步消化专业知识、培养职业技能。回校后继续完成“电器盖注射模具设计(三板式)”、“过滤器注射模具设计(带侧抽四板三开式哈夫模)”和拓展模块的训练。课程结束后安排模具制造工训练和模具综合实训教学环节,使学生在反复的实践中强化职业能力。

4. 合理运用教学资源,开展现场教学

对于课程中注射成型设备操作、模具结构认识及模架的选用、模具装配与试模等实践性强教学环节,如果先讲理论再进入实训室,教学效果可能很差。而在生产现场或实训室进行现场教学,真实的模具更能够激发学生的学习热情。在讲解各类模具结构之前,首先让学生进行相应模具的拆装实习,给学生比较全面、完整、直观的概念,使理论和感性认识同步进行。

三年的教学实践证明,通过课程教学改革与实践,极大地调动了学生的学习兴趣,在培养学生的学习能力、设计能力、实践能力和创造能力、工程意识等方面都取得了良好的效果。

摘要：文章通过对《塑料模具设计》课程教学内容、教学模式、教育手段与方法改革的探讨,形成“以模具设计流程为导向,以能力培养为核心”的教学模式,使学生拥有合理运用专业知识并独立完成中等复杂模具设计的能力。

关键词：塑料模具,教学模式,设计流程

参考文献

[1]姚和芳.高职教育课程开发的理论探析[J].机械职业教育,2006,(2).

[2]赵美琳.对高职教育能力体系的分析[J].职教论坛,2005,(24).

[3]章振周等.职业教育任务驱动课程模式的建构[J].中国职业技术教育,2008,(16).

[4]羽伟等.技能形成的基本规律探讨[J].实验科学与技术,2008,(8).

[5]李学锋.工作过程系统化高职课程建设的研究与实践[J].成都航空职业技术学院学报.2008,(3).

[6]刘彦国.注射模具设计与制造[M].高等教育出版社,2008.

篇4：塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

【关键词】行动导向；实训；教学效果

一、引言

所谓行动导向是指由共同确定的行动产品来引导教学组织，学生通过主动的学习，达到脑力劳动和体力劳动的统一。《塑料模具设计实训》是应本校模具专业的核心专业课程《塑料成型工艺与模具设计》的教学要求，配合本校学生报考助理模具设计师的考证所开设的实训课程。尝试将行动导向引入《塑料模具设计实训》，旨在较短时间内，有效地提高学生的专业技能尤其是职业能力。

二、行动导向法在《塑料模具设计实训》课程的实施

行动导向法在《塑料模具设计实训》课程中的实施主要从以下几个方面进行：

1.组织教学任务

任务一：确定设计题目、确定塑件材料及相关工艺设计；上交塑件图、成型工艺卡，完成设计说明书相关内容填写。

任务二：分型面确定与浇注系统的设计、设计模具成型；上交零件成型零件图、完成设计说明书相关内容填写。

任务三：选择标准模架、设计模具调温系统、推出机构、导向机构；上交模架图、完成设计说明书相关内容填写。

任务四：设计模具装配图、模具材料选用；上交模具总装配图、完成设计说明书相关内容填写。

任务五：对模具设计进行最后检查修改，完成实训总结；上交完整说明书、实训说明书。

2.赋予工作角色及确定职责

在任务开始前按照工作职责分组，然后教师根据任务内容制定3个工作岗位，即文员1名、设计员1名、信息员2名。文员主要负责编写说明书；设计员主要负责绘制相关图纸；信息员主要负责收集相关资料。组长负责安排各组员具体工作岗位，评价本组组员，组织讨论，保证设计工作能够顺利开展和按时完成；其中一名信息员兼任观察员，即在完成信息员工作之余，还要观察他组组员的行为表现并记录，即对他组进行评价。实训时间短，在行动过程中，组员要相互帮助，分工合作，团结完成任务。

3.设计教学方案

我们根据行动导向的“资讯、计划、决策、实施、检查、评估”六个过程，制定了教学方案，具体如下：

（1）资讯：以学生为主体，学生小组内部讨论，确定组员工作角色，分析任务，准备资料。而教师对学生进行观察和及时指导。历时为15min。

（2）计划：以学生为主体，小组内部讨论确定设计题目。根据教学任务，制定当天任务的具体实施方案；而教师对学生进行观察和及时指导。历时为15min。

（3）决策：以学生为主体，各小组组长向教师汇报本组设计题目（要求每组题目不能一样），组员分工并且陈述当天任务的具体安排；而教师对学生进行倾听和及时指导。历时为30min。

（4）复习知识点：以教师为主体，教师通过讲授、提问及引导等方式帮助学习回顾当天任务所需要的知识；学生在这个阶段只要认真听课和适当讨论。历时30min。

（5）实施：以学生为主体，文员根据设计说明书模板，按照顺序进行编写，设计员对产品外观和结构进行设计；信息员随时配合文员与设计员，同时另一名信息员在空闲之余对他组人员进行观察并记录。而教师对学生仍是观察和及时指导。历时为90min。

（6）检查：以学生为主体，小组检查说明书和相关图纸。对出现的问题进行分析，并提出解决方案。而教师对学生仍是观察和及时指导。历时为30min。

（7）评价：学生小组检查说明书和相关图纸。对出现的问题进行分析，并提出解决方案。教师评价学生完成任务情况，提出实训问题。历时为60min。

三、教学效果

1.教师感受

（1）完成教学目标。本课程实训的教学目标是掌握塑料模具设计基本步骤，能够设计简单到中等复杂程度的模具，培养团队合作精神和职业修养。学生通过实训，提高了专业技能、表达能力、合作能力、应变能力。

（2）增强了教师的成就感。实施行动导向教学，学生在教师的指导下，完成了原本无从下手的一个个产品造型及模具设计，增强了教师成就感。

2.学生反馈

（1）学习兴趣增强。比起传统教学“老师示范，学生练习”，行动导向教学引入角色扮演法和项目教学法，让整个学习过程变得有趣有用，比较贴切生活。从而学习不再是一种负担。

（2）综合能力提高。教师采用的行动导向教学方法对于责任心的形成有较大的促进作用，因为每个同学所扮演的角色的岗位职责都对整个团队的任务有着决定性的影响，不管哪个岗位出现了问题，都会耽误整个团队的运行情况。因此，每个同学都必须认真做好本职工作，确保整个设计过程顺利运行。

（3）课堂秩序好转。对于教师采用的行动导向教学方法，学生们最大的感受就是课堂纪律相比以前，或对比其他班的情况，有着非常大的改变。绝大部分同学都能自觉认真履行各自的岗位职责，不擅自离开工作岗位。

（4）对老师行为的建议。通过本实训课程，学生感受到了“学生为主体，师生互动”课堂氛围，学生希望教师在教学过程中，能更多地在旁边指导与帮助。尤其在设计过程中遇到困难时，非常渴望教师在旁边及时给予指导。

四、结束语

经过本门课程实训的教学实践，证明行动导向法教学对于提高学生的综合能力有很好的作用，它对于提高学生学习积极性、培养学生专业技能和专业素养、增强学生的团队合作意识、提高教学效果等方面具有显著的成效。

参考文献：

篇5：肥皂盒模具设计零件分析

录

第 一 部分

产品的说明

第 二 部分

塑件分析

第 三 部分

注射机的型号和规格选择及校核

第 四 部分

第 五 部分

第 六 部分

第 七 部分

第 八 部分

第 九 部分

第 十 部分

第十一部分

第十二部分

第十三部分

型腔的数目决定及排布

分型面的选择

浇注系统的设计

成型零件的工作尺寸计算及结构形式

导柱导向机构的设置

推出机构的设计

冷却系统的设置

模具的动作过程

设计小结

参考资料

第 一 部分

产品的说明

肥皂盒是日常用品，几乎家家户户都有，商店里出售的肥皂盒也是各式各样，丰富多彩，有很特别的设计以赢得消费者的喜爱。而此次我设计的是肥皂盒，结构比较简单，主要考虑的是其实用性和经济性。为了防止香皂遇水软化，将底座设计成了中间镂空的形状，并在底座水平放置面创建了四个支撑钉。为了防止使用香皂后手滑，特别将肥皂盒四边侧面设计成了带有较大R的圆角。此次产品是在pro/e4.0的辅助下完成的。完成后的产品图如下：

图一

零件实体图

1、工艺性分析

分析塑胶件的工艺性包括从技术和经济两方面分析，在技术方面:根据产品图纸，只要分析塑胶件的形状特点、尺寸大小、尺寸标注方法、精度要求、表面质量和材料性能等因素，是否符合模具工艺要求；在经济方面：主要根据塑胶件的生产批量分析产品成本，阐明采用注射生产可取得的经济效益。

1、塑胶件的形状和尺寸： 塑胶件的形状和尺寸不同，对模具工艺要求也不同。

2、塑胶件的尺寸精度和外观要求：

塑胶件的尺寸精度要求不是很高，能装下肥皂并且大小适中就好，设计的自由性很大；产品外观不产生溢料，飞边，气穴。不影响美观就可以。

2型腔数目的确定及排布

为了保证塑件体精度，在模具设计时应确定型腔数目，常用的方法有四种： a）、根据产品的经济性能确定型腔数目；

b）、根据现有注射机的额定锁模力确定型腔数目；

c）、根据现有注射机的最大注射量确定型腔数目；

d）、根据制品要求的精度确定型腔数目。

篇6：塑料模具课程设计-塑料肥皂盒

[摘 要] 通过对“塑料模具设计”课程教学内容、教学模式、教学手段和方法、考核方式改革的探讨，形成“以模具设计流程为导向，以能力培养为核心”的教学模式，使学生拥有合理运用知识并独立完成中等复杂模具设计的能力。

[关键词] 注塑模具；教学模式；设计流程；教学改革

[中图分类号] G642 [文献标志码] A [文章编号] 1008-2549（2018）05-0100-02

“塑料模具设计”是高职院校模具专业中的一门核心课程。如何做好这门课程的教学工作，使学生真正具备塑料模具的专业知识，能够独立完成中等复杂模具设计，是摆在模具老师面前的一项紧迫课题。为了提高教学效果，培养企业需要的高素质模具技能人才，有必要对模具设计教学进行改革。

一 “塑料模具设计”的改革背景

塑料模具设计是一门理论性和实践性都很强的专业课，传统的教学方法大致由三部分构成。第一部分提出问题并简单介绍知识点；第二部分梳理、归纳、分析所需的知识要点；第三部分举例说明。传统的教学方法注重理论部分的传授忽视了实际应用，淡化了模具设计的应用特点，无法调动学生学习的积极性和主动性。从学生学习特点上看，学生大部分时间学习书本上的结构图和理论计算，优点是对模具设计的理论知识了解较多，缺点也显而易见，学生不了解对模具设计的整个过程，缺少整体认知，对于真正的模具实物认识甚少，理论和实践不能有机结合起来，往往是学生在初学时总是抓不住重点，理论空洞、结构抽象，计算枯燥，让他们对学习模具知识缺乏兴趣，以致学完后还是不能设计模具。从实践环节看，塑料模具设计需要大量的实践积累，对实验的要求较高，还需要大量的模具实物，以及昂贵的配套设备，要求操作者具有较高的实践经验。实验的困难及较大的损耗就造成实验次数的减少，最终导致教学效果大打折扣，学生的理论掌握不扎实、动手能力也薄弱，离教学目标存在一定差距。

二 教学改革实践

（一）构建教学模式

“以模具设计流程为导向，以能力培养为核心”构建塑料模具课程新模式。由于塑料模具设计具有鲜明的过程性：从产品分析、成型工艺分析、模具结构设计分析到模具的安装调试；从任务提出到成果检验，整个设计过程清晰明了。课程的改革以工作过程系统化为理论依据，按照模具设计流程重新构建课程内容体系，将模具设计工作过程中的知识与模具设计流程相互结合。把知识与模具设计的各个环节建立联系，以职业情境中的实际问题为核心，以模具设计流程组织课程内容，指导学生在完成模具设计的过程中，主动构建自己的职业知识和职业技能，并培养自身的应用能力和解决问题的能力，提升职业能力。通过邀请行业专家和学院资深教师一起对企业真实的工作流程进行分析、归类，构建出表一所示的塑料模具设计流程。

（二）教学内容改革 以岗位需求为教学目标，进行专业岗位方向建设，以能力培养为核心，培养学生对所学知识的综合运用能力。确定岗位需要具备的基本技能，进而确定课程的设置。课程训练项目的设计充分结合教师参与企业实践获取或搜集的企业项目，并进行适合教学的改造，能力训练项目与能力目标的训练要求相符，项目设计具有实用性、典型性、覆盖性、综合性、趣味性、挑战性、可行性，重视学生在校学习与实际工作的一致性。充分利用实验室，改变授课地点，为了增强学生的观察、分析和实践能力，学生的上课地点搬进专业实验室，授课时可在注塑机前一边讲授，一边实践，模具结构认知上可进行装拆实验，充分了解各种模具的结构特点，拓展知识，在后续的讲解中，依据学生的掌握程度有效地引导，学生均能在模具实物中找到实证，培养了学生认同意识，提高学习兴趣。在理论知识上，在“够用”的基础上适当拓展，突出技能培养。在项目化教学中强化数字化设计，引入UG、Solid_works等三维设计软件和CAE软件，将现代化生产技术引入课堂，保持知识的先进性和实用性，丰富学生的基本技能，提高学生在社会上的竞争力。根据课程改革方案及教学模式的要求，重新编写教材使之更加贴近教学，以真实的工作任务为驱动，从产品的工艺分析，到模具的具体设计，再到试模调试，最后制成成品，完整系统地完成模具的设计。将来考虑到就业的需要，在内容上即要突出模具专业又要兼顾其他专业，同时要及时将新知识、新技术、新产品引进课堂，使教学与实际接轨。培养学生设计的思维能力和创新能力，将基本设计能力和应用计算机进行工程设计能力有机结合起来作为课程设计、毕业设计的教学方法改革。为了提高课程设计、毕业设计质量，改单纯的设计型实践教学为综合型实践教学，既注重设计的综合性，又注重其基础性，利用先进的模具设计软件和分析软件，学生能够实现产品由计算机虚拟设计到虚拟成型的整个过程，从而使学生牢牢掌握到塑料成型模具设计。通过以上做法，加深了学生的认知程度，激发了学生的学习兴趣和创新意识。

（三）教学方法和手段的改革

采用项目式教学，以实际产品为驱动设计教学内容与教学过程。现在的课本基本上都是按照传统的授课方式方法编写的，强调理论教学，轻视结构设计流程，培养的是研究型人才，不实用。在企业中实际生产中，设计塑料模具主要是靠经验数据、图表，计算很少，因为计算由于数学模型的关系很难准确。塑料模具设计的教学目标是学完本课程后可以设计出中等复杂程度的塑料模具，采用项目式教学法，使学生了解塑料模具的整个设计过程（作为知识的纵轴线），同时采用讲授法作为补充（作为知识的横轴线）。在项目的选取上，多选择常见的塑料零件，涉及的塑料模具应采用模具的典型?Y构。通过分析教学内容，将要讲授的关键知识点融入一个个项目中来进行理论和实践的教学。授课形式按照企业设计塑料模具的方法和流程，使教学内容尽量贴近工作实际，让学生体验完整的设计过程，从而获取知识、培养职业精神、提高分析解决问题能力，使学生在各方面都得到锻炼。

（四）考核方式的改革

重视学习过程，改革考核方式。课程的考核是检验教学质量和教学效果的主要手段。“塑料模具设计”课程的培养目标是培养学生具有独立设计的能力，传统的考核模式已不能适应教学需要。因此，在教学改革中应采用多元化的考核方式，具体实施如下：加强教学各阶段的考核力度，使学生在整个学习过程中接受全方位考核。每节课前进行理论测试，巩固前一次课的知识点。采用课堂提问方式强化学生对内容的掌握，采用装拆实践提升学生的动手能力和协作能力，选取常见常用的塑件为作为模具教学实例，通过设计检验学生理论联系实际能力，最后以完成大作业的形式作为阶段测试，一生一件，独立完成模具设计，考核学生模具设计综合能力。考核形式的过程化、多样化、综合化，帮助学生系统地总结学习内容，明确学习重点，形成完整的知识体系。

三 实施成效

（一）通过教学改革后的课程学习，学生掌握知识的能力和水平有了明显提升，所做的专业毕业设计连续2年获得院级综合评价A等。学生毕业后基本都获得1～2种国家职业资格证书，个别学生还获得国家职业资格高级证书，进入社会工作后受到企业一致好评。通过企业互访和反馈得知，学生在工作岗位上能够更好更快地进入工作角色，晋升的机会也比较大。

（二）在课程教学改革实施后的这几年里，不断有学生斩获全国职业院校模具技能大赛一、二等奖的优异成绩；老师也在实践教学和校企合作中积累了大量的经验，在2016年全国职业院校模具技能大赛教师组的比赛中获得二等奖的好成绩

（三）由教师指导、学生组建的科研团队成功申报2016省级大学生创新创业实践训练项目，并由学生作为第一作者在科技核心期刊发表了科研论文，使我院高职教育步入一个新的台阶。

通过“塑料模具设计”课程的全面改革，使学生学习的积极性普遍提高，课堂上学习兴趣浓厚，课后能够交流充分，独立设计能力得到了较大提高。在培养学生的学习、设计、实践和创造能力、职业道德等方面都取得了良好的效果

参考文献